我的程序在 Windows 上使用 MSVC 和 g++ 编译器运行，但在 Linux 上不运行

Question

我正在为一项研究任务编写遗传算法。我不是一个非常有经验的 C++ 程序员（因为我是一名数学家），但我管理我的程序在 Windows 环境中使用 MSVC 2008 和 g++ 编译器正确编译和运行（我使用 CygWin 在 Windows 7 上运行 g++）。现在，问题是该程序必须在 Linux 环境中使用 g++ 的集群计算机中运行，但它总是在执行时崩溃（尽管至少它可以正确编译）。我已经解决了明显的细节（如使用 / 而不是 \ 作为文件名），但无法使其在 Linux 上正常运行。

但是，当我在下面评论函数“Cruce”时，程序结束了，尽管它显然没有执行所需的任务。这是这样一个函数的代码，连同它调用的其他函数（唯一的全局变量是BITGEN，它是一个值为30的整数，用于浮点数的格雷码转换）：

    void xPC_BLX(double d, const vector<double>& P1, const vector<double>& P2,
    vector<double>& Hijo1, vector<double>& Hijo2, int genes){

    double I, A1, C1;
    int i;

    for (i=0; i < genes; i++)
    {

        I= d * fabs(P1[i]-P2[i]);

        A1=P1[i]-I; if (A1<0) A1=0.0;
        C1=P1[i]+I; if (C1>1) C1=1.0;
        Hijo1[i]= A1 + Rand()*(C1-A1);

        A1=P2[i]-I; if (A1<0) A1=0.0;
        C1=P2[i]+I; if (C1>1) C1=1.0;
        Hijo2[i]= A1 + Rand()*(C1-A1);
        }
    }

/**********************************************************/
/* Itoc and Ctoi translate ints to strings and vice versa */
/**********************************************************/
    unsigned long int Ctoi(char *Cad_ent,  int length){

        int i;      
    unsigned long n;    

    n = (unsigned long) 0;
    for (i=0; i<length; i++)
    {
        n <<= 1;
        n += (*Cad_ent++ - (int) '0');
    }
    return(n);
    }

    void Itoc(unsigned long int n, char *Cad_sal, int length){

        int i;      

        for (i=length-1; i>=0; i--)
        {
            Cad_sal[i] = (char)('0' + (n & 1));
            n >>= 1;
        }
    }


/*****************************************************************/
/* Translations between fixed point ints and reflected Gray code */
/*****************************************************************/

    void Gray(char *Cad_ent, char *Cad_sal, int length){

      int i;
      char last;

       last = '0';
       for (i=0; i<length; i++)
       {
        Cad_sal[i] = (char)('0' + (Cad_ent[i] != last));
        last = Cad_ent[i];
       }
    }

/*************************************************************************/
/* Translations between string representation and floating point vectors */
/*************************************************************************/
    void StringRep(const vector<double> vect, char *Cad_sal, int genes){

        int i;
        unsigned long int n;
        int pos;
        double INCREMENTO;
        static char *tmpstring;
        static int flag = 1;

        if (flag) {
        tmpstring = (char*) calloc (genes*BITGEN,sizeof(char));
        flag = 0;
        }

        pos = 0;
        for (i=0; i < genes; i++)
        {

        INCREMENTO=(1-0)/(pow(2.0, (double) BITGEN) - 1.0);

        n = (int) ((vect[i] - 0) / INCREMENTO + 0.5);

        Itoc(n, tmpstring, BITGEN);
        Gray(tmpstring, &Cad_sal[pos], BITGEN);

        pos += BITGEN;
        }
        Cad_sal[pos] = '\0';

    }

/*****************************************/
    int DistHam(char *Cr_1, char *Cr_2, int genes){

         int i, dist;
         dist=0;

         for (i=0; i<genes*BITGEN; i++) if (Cr_1[i]!=Cr_2[i]) dist++;

         return dist ;
    }

/**********************/
/* CROSS OPERATOR  */
/**********************/

    void Cruce(int& fin, int genes, vector<vector<double> >& POPULATION,
        vector<vector<double> >& CONTROL, double GA_THR)
    {

        int i, j, temp, mom, dad;
        static char *String1, *String2;
        static int flag=1;
        vector<double> newind(genes+1,0), newcont(2,0);


        if (flag) {
        String1 = (char*) calloc (genes*BITGEN,sizeof(char));
        String2 = (char*) calloc (genes*BITGEN,sizeof(char));
        flag = 0;
        }

        vector<int> sample(TAMPOP,0);  
        for (i=0; i < TAMPOP; i++) sample[i] = i;

    for (i=0; i < TAMPOP; i++)
    {
        j = Randint(i,TAMPOP-1);
        temp = sample[j];
        sample[j] = sample[i];
        sample[i] = temp;
    }

    for (i=0; i < TAMPOP; i++) CONTROL[i][0]=0;

    fin=TAMPOP;

    for (i=0; i < TAMPOP/2; i++)
    {
        mom=sample[2*i]; 
        dad=sample[2*i+1];


        StringRep(POPULATION[mom], String1, genes);
        StringRep(POPULATION[dad], String2, genes);


        if (DistHam(String1, String2, genes)/2.0 > GA_THR)
        {

            POPULATION.push_back(newind);

            POPULATION.push_back(newind);

            CONTROL.push_back(newcont);

            CONTROL.push_back(newcont);

            xPC_BLX(1,POPULATION[mom],POPULATION[dad],POPULATION[fin],   
                POPULATION[fin+1], genes);

            CONTROL[fin][0]=1;
            CONTROL[fin+1][0]=1;
            fin=fin+2;  

        }
    }
}

为了找出可能的错误，我已经竭尽全力寻找可能的错误，但徒劳无功。我猜该错误必须与内存问题有关（因为我总是收到分段错误错误），但我不知道它在哪里。 Windows 和 Linux 处理内存的方式应该有一个我不知道的关键区别。有谁能帮帮我吗？

提前致谢！

Answer 1

我在提供的代码中看到了一个潜在的错误。

    static char *tmpstring;
    static int flag = 1;

    if (flag) {
        tmpstring = (char*) calloc (genes*BITGEN,sizeof(char));
        flag = 0;
    }

如果函数StringRep() 被多次调用并使用不断增长的genes 参数会发生什么：缓冲区不会增长，因此，有人将在分配的第一个缓冲区之外写入。注意，同样适用于函数Cruce()。

然后我认为关于fin=TAMPOP; 的第二个错误。没有解释什么是TAMOP。但是当你做POPULATION[fin+1]、CONTROL[fin+1][0]=1; 或fin=fin+2; 时，你不是在数组之外吗？

问候。

Answer 2

一些可能对您有所帮助的一般提示：

• 使用-Wall -Wextra 选项编译为g++ 并改进您的源代码，直到所有警告都消失

• 尝试使用clang++ 编译器同时使用-Wall（或类似）选项进行编译

• 使用-g 选项（除了-Wall）进行编译以获取调试信息

• 使用gdb调试你的程序（并在调试器下运行程序，然后使用bt进行回溯等...）

• 使用valgrind 查找内存泄漏

• 避免使用calloc和malloc，最好使用标准C++容器（如std::string、std::vector<>、std::map<>等）。

另外，在您自己的笔记本电脑或台式机上安装 Linux 发行版，并通过命令行学习使用 Linux。